根據(jù)彈性理論中的圣維南原理,基礎(chǔ)底面下一定深度處所引起的地基附加應(yīng)力與基底荷載的分布形態(tài)無關(guān),而只決定于荷載合力的大小和位置。 因此,對(duì)于具有一定剛度及尺寸較小的基礎(chǔ),其基底壓力當(dāng)作近似直線分布,可按材料力學(xué)公式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。 1)中心荷載作用下的基底壓力 中心荷載作用下的基礎(chǔ),其所受荷載的合力通過基底形心。 基底壓力假定為均勻分布,如圖 所示, 基底壓力分布的簡(jiǎn)化計(jì)算 此時(shí)基底平均壓力按下式計(jì)算: 2)偏心荷載作用下的基底壓力 單向偏心荷載作用下的矩形基礎(chǔ)如圖所示, 單向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的簡(jiǎn)化計(jì)算 計(jì)算時(shí),通?;组L(zhǎng)邊方向與偏心方向取得一致,基底兩短邊邊緣最大、最小壓應(yīng)力可按材料力學(xué)短柱偏心受壓計(jì)算公式計(jì)算: 由式可知,按荷載偏心距 e 的大小,基底壓力的分布可能出現(xiàn)下述 3 種情況: ①當(dāng) e <l/6 時(shí),p min >0,基底地基反力呈梯形分布,如圖(a)所示 ②當(dāng) e =l/6 時(shí),p min =0,基底地基反力呈三角形分布,如圖(b)所示。 ③當(dāng) e >l/6 時(shí),如圖(c)所示。 由于基底與地基之間不可能承受拉力,此時(shí)基底與地基土局部脫開,使基底地基反力重新分布。 根據(jù)偏心荷載與基底反力的平衡條件,地基反力的合力作用線應(yīng)與偏心荷載作用線重合,得基底邊緣最大地基反力 p′max 為: 矩形基礎(chǔ)在雙向偏心荷載作用下, 若基底最小壓力 p min ≥0,則矩形基礎(chǔ)邊緣 4 個(gè)腳點(diǎn)處的壓力 p max ,p min ,p 1 ,p 2 可按下列公式計(jì)算: ![]() 基底附加應(yīng)力 土的自重應(yīng)力一般不引起地基變形,只有新增的建筑物荷載,即作用于地基表面的附加應(yīng)力,才是使地基變形的主要原因。 實(shí)際上,一般基礎(chǔ)都埋置于地面下一定深度,該處原有自重應(yīng)力隨地基開挖而卸除。 因此,在計(jì)算由建筑物造成的基底附加應(yīng)力時(shí),應(yīng)扣除基底標(biāo)高處土中原有的自重應(yīng)力,才能得到基底平面處新增加的基底附加應(yīng)力。 基底平均附加應(yīng)力按下式計(jì)算: ![]() 橋臺(tái)前后填土引起的基底附加應(yīng)力 高速公路的橋梁多采用深基礎(chǔ),而橋頭路基填方都比較高。 當(dāng)橋臺(tái)臺(tái)背填土的高度在 5 m以上時(shí),應(yīng)考慮臺(tái)背填土對(duì)橋臺(tái)基底或樁尖平面處的豎向附加應(yīng)力。 對(duì)軟土地基,如相鄰墩臺(tái)的距離小于5 m 時(shí),應(yīng)考慮臨近墩臺(tái)對(duì)軟土地基所引起的豎向附加應(yīng)力。 ![]() 橋臺(tái)填土對(duì)基底附加壓應(yīng)力的計(jì)算圖 臺(tái)背路基填土對(duì)橋臺(tái)基底或樁尖平面的前后邊緣處引起的附加應(yīng)力 p 01 按下式計(jì)算 ![]() 對(duì)于埋置式橋臺(tái),應(yīng)按下式加算由于臺(tái)前錐體對(duì)基底或樁尖平面處的前邊緣引起的附加應(yīng)力 p 02 : ![]() |
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